串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用綜述

《有機構(gòu)造分析II》串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用液相色譜-質(zhì)譜法(LC/MS)相對分子質(zhì)量和構(gòu)造信息的質(zhì)譜法結(jié)合起來,因此已成為一種重要的現(xiàn)代分別分LC相色譜與串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用可在一級質(zhì)譜MS條件下獲得很強的待測組分的準(zhǔn)分子離子峰,幾乎不產(chǎn)生碎片離子,并可對準(zhǔn)分子離子進(jìn)展多級裂解,進(jìn)而獲得豐富的化合物碎片信息,可用來推斷化合物構(gòu)造,確認(rèn)目標(biāo)化合物,識別重疊色譜峰以及在高背景或干擾物存在的狀況下對目標(biāo)化合物定量,因而成為藥物代謝過程和產(chǎn)物爭論,簡潔組分中某一組分的鑒定和定量測定,以及藥用植物成分爭論中更為強有力的工具。本文對液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MSn)的原理及其在藥物代謝方面的應(yīng)用作簡要介紹。串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS)根本原理離子源離子源的種類包括:電子轟擊電離(EI)化學(xué) 快原子轟擊(FAB)、場電離(FI)和場解吸(FD)大氣壓電離源(API)基質(zhì)關(guān)心激光解吸離子化(MALDI)和電感耦合等離子體離子化(ICP)等現(xiàn)在主要承受大氣壓離子化技術(shù)(API),包括電噴霧離子化(ESI)大氣壓化學(xué)離子化(APCI)和大氣壓光電離化(APPI)API是軟電離技術(shù),通常只產(chǎn)生分子離子峰,因此可直接測定混合物其中,ESI應(yīng)用格外廣泛,適用于極性熱不穩(wěn)定難氣化的成分分別分析,小到無機離子,大地把握碎片的裂解程度。用串聯(lián)質(zhì)譜可以選擇特定的離子,通過碰撞誘導(dǎo)解離(CID)使其碎裂成碎片離子;另一種方法是通過轉(zhuǎn)變錐孔(取樣口)電壓(源內(nèi)CID)的方式,無選擇地將源內(nèi)全部的離子擊碎。質(zhì)量分析器及其特點試驗方法均有所不同。磁質(zhì)譜:分為單聚焦磁場分析器和雙聚焦分析器。離子源動曲率半徑,通過轉(zhuǎn)變磁場強度,檢測依次通過狹縫出口的離子,從而實現(xiàn)離數(shù)(誤差在5ppm以下),可以確定元素組成。Q):與棒狀電極平行的軸上聚焦,一個直流固定電壓(DC)和一個射頻電壓(RF)作用荷比的離子在軸向穩(wěn)定運動,其他質(zhì)荷比的離子則與電極碰撞湮滅。將DC和RF較高的靈敏度。離子阱分析器(TRAP):由兩個端蓋電極和位于它們之間的類似四極桿的環(huán)電極構(gòu)成。端蓋電極施加直流電壓或接地,環(huán)電極施加射頻電壓(RF),通過施加適RF極上的RF電壓,離子按質(zhì)量從高到低的次序依次離開離子阱,被電子倍增監(jiān)測式下照舊具有較高靈敏度,而且單個離子阱通過時間序列的設(shè)定就可以實現(xiàn)多級質(zhì)譜(MSn)的功能。飛行時間分析器(TOF):具有一樣動能,不同質(zhì)量的離子,因其飛行速度不入飛行管。TOF具有較大的質(zhì)量分析范圍和較高的質(zhì)量區(qū)分率,尤其適合蛋白等生物大分子分析,常用MALDI為離子源。其區(qū)分率隨著質(zhì)荷比的增大而降低。傅里葉變換-離子盤旋共振分析器(FT-ICRMS):在確定強度磁場中,離子做析器。串聯(lián)質(zhì)譜的方式合串聯(lián)等。假設(shè)用B表示扇形磁場,E表示扇形電場,那么串聯(lián)質(zhì)譜主要方式有:空間串聯(lián)(如磁扇型串聯(lián)方式:BEB,EBE,BEBE等;四極桿串聯(lián):Q-Q-Q;混合型串聯(lián):BE-Q、Q-TOF和EBE-TOF等)②時間串聯(lián):離子阱質(zhì)譜儀和盤旋共振質(zhì)譜儀。另Q-TRAP等。串聯(lián)質(zhì)譜的工作MS分別出來的特定N2和ArMS進(jìn)展質(zhì)量分析,(QQQ)。第一級和第三級四極桿分析器分別為MS1和MS2,其次級四極桿分析器所起作用是將從MS1得到的各個峰進(jìn)展轟擊,實現(xiàn)母離子碎裂后進(jìn)入MS2再行分析。串聯(lián)質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集方式串聯(lián)質(zhì)譜主要有4種數(shù)據(jù)采集方式:①子離子掃描:選擇確定的母離子經(jīng)CID活化,MS2記錄產(chǎn)生的子離子。該方式特別適合于軟電離(如ESI,CI,FD,FAB)/代謝的位點,可以供給豐富的離子掃描:選擇MS2MS1:MS1MS2MS2與MS1始終保持質(zhì)量差(即中性喪失質(zhì)量)Am,(Am)18Da的意味著-H2OII相代謝過程變化,如葡萄糖醛酸苷(-176Da)和硫酸鹽(-80Da),同樣可以測定谷胱苷肽(GSH)加合物(-129Da(MRM)或選擇反響監(jiān)測(SRM):由MS1選擇一個或幾個特定離子,經(jīng)碰撞碎裂之后,由其子離子中選出一特定離子,只有同時滿足MS1和MS2增加了選擇性,即使2個質(zhì)量一樣的離子同時通過了MS1,但仍可以依靠其子離子的不同將其分開。這種方式格外適合于從很多簡潔的體系中選擇某特定質(zhì)量,常常用于微小成分的定量分析?？臻g串聯(lián)質(zhì)譜的3種方式為子離子掃描、母離子4方式已越來越廣泛地應(yīng)用在藥物代謝爭論方面。串聯(lián)質(zhì)譜法在藥物代謝中的應(yīng)用定以及痕量分析測定。藥物及其代謝物的痕量分析測定藥物代謝動力學(xué)參數(shù)以爭論藥物的生物利用度和生物等效性為主,常用QQQ,m1碰撞活化后,第三級質(zhì)譜選定m2。只有同時具有m1和m2特征質(zhì)量的離子才被3次選擇:LCMS定方法,如Suryawanshi等[1]利用MRM技術(shù)測定大鼠血漿中芒果苷和4種環(huán)烯醚萜苷的藥動學(xué)參數(shù);沈凱等[2]利用MRM技術(shù)定量測定人血漿中替比夫定的濃度;徐珊珊等[3]利用MRM技術(shù)同時測定人血漿中西替利嗪和偽麻黃堿的濃度,均取得較好的測定結(jié)果。藥物代謝物的構(gòu)造鑒定由于多數(shù)藥物的代謝物保存了母體藥物分子的骨架構(gòu)造或一些亞構(gòu)造,因此,代謝物可能進(jìn)展與母體藥物相像的裂解,喪失一些一樣的中性碎片或形成掃描,即可快速找到可能的代謝物,并鑒定出構(gòu)造。Yost等[4]總結(jié)了和用串聯(lián)質(zhì)譜鑒定藥物代謝物的方法,主要包括以下幾個步驟:①測定母體藥物的質(zhì)圖譜中的離子即為母體藥物和可能的代謝物的分子離子。④選擇主要的子離子測定生物樣品的母離子譜,所得母離子即為各個代謝物。⑤測定生物樣品中全部選擇任一消滅的中性喪失和子離子重復(fù)進(jìn)展步驟③,④。QQQ在藥物代謝產(chǎn)物鑒定中的應(yīng)用依據(jù)體內(nèi)I相和II相代謝的一般規(guī)律(見表1和表2),張喆等[5]用高效液相-電噴MRM方法推想了毛果蕓香堿在大鼠體內(nèi)的5種代謝產(chǎn)物。表1 I相代謝過程的質(zhì)量偏移[6]表2 II相代謝過程的質(zhì)量偏移目前利用QQQ在藥物代謝產(chǎn)物鑒定中的應(yīng)用較少,張愛軍等[7]用QQQ推想了西維來司他藥物降解產(chǎn)物的可能構(gòu)造和裂解途徑,方法是先對藥物的準(zhǔn)分子離子峰進(jìn)展子離子掃描,再對降解產(chǎn)物的質(zhì)譜峰進(jìn)展子離子掃描,通過母離(DP)值等方法對離子裂解規(guī)律進(jìn)展TRAP和Q-TRAP在藥物代謝產(chǎn)物鑒定中的應(yīng)用(MSn)靈敏度較好,并能解釋分子裂解過程。現(xiàn)在常常應(yīng)用此功能進(jìn)展代謝物鑒定。如陳勇等[8]利用HPLC-ESI-ITMSn法CID對其母體藥物準(zhǔn)分子離子進(jìn)展MSn分析,總結(jié)其電噴霧質(zhì)譜的一級電離規(guī)律和多級質(zhì)譜裂解規(guī)律,以此作為麻黃堿大鼠體內(nèi)代謝物分析鑒定的依據(jù),在尿樣中鑒定出3個第1相代謝產(chǎn)物,未覺察第II[9]應(yīng)用HPLC-MSn據(jù)藥物生物體內(nèi)代謝規(guī)律,推想出水蘇堿在大鼠體內(nèi)的可能代謝物,承受CID對其母體藥物準(zhǔn)分子離子進(jìn)展MSnMSn技術(shù)對可能代謝物進(jìn)展鑒定和TRAP具有低質(zhì)量截止點(1/3等缺憾,而Q-TRAP不但可以抑制這些缺點,而且可以選擇母離子掃描和中性喪失掃描等。Q-TRAP用于代謝產(chǎn)物是相對較的方法,其組成相當(dāng)于QQQ中的第3個Q(Q-LIT大鼠腦中6-氨基丁基苯酞代謝物[10],用Q-LIT同時測定母體藥物和可推想的代謝物[11]等。Q-TOF在藥物代謝產(chǎn)物鑒定中的應(yīng)用QTOF可以準(zhǔn)確測定母體藥物或代謝產(chǎn)物分子以及由CID產(chǎn)生的碎片離子的質(zhì)MRM等方面存在局限性。王英武等利用Q-TOF技術(shù)爭論3種β2Q-TOF對波生坦代謝物的爭論epothiloneB丙酮I相和II相代謝產(chǎn)物的鑒定,ethoxidine體內(nèi)代謝物的鑒定[12]等。不同串聯(lián)質(zhì)譜方法在藥物代謝產(chǎn)物鑒定中的比較盡管QQQ在藥物生物轉(zhuǎn)化與代謝產(chǎn)物鑒定上取得顯著的奉獻(xiàn),但他的局限性素組成,因此,用于構(gòu)造鑒定有時不夠明確,由于同分異構(gòu)物以及其他代謝物可能產(chǎn)生構(gòu)造不同但質(zhì)量一樣的母離子,導(dǎo)致子離子譜的重疊。Q-TOF可以給出母離子和子離子的準(zhǔn)確質(zhì)量,但只有當(dāng)母離子不受元素組成一樣的離子的干擾QQQ以及Q-TOF還有一個局限性是產(chǎn)生的CID圖譜不能將一級子離子與二級或三級分解子離子區(qū)分開來,使圖Q-TRAP而可以確定離子的親緣關(guān)系,使代謝物的CID圖譜的解釋變得較為簡潔。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)在食品中抗菌藥物殘留分析中的應(yīng)用β－內(nèi)酰胺類β－內(nèi)酰胺類(β－Lactams)是指分子構(gòu)造中具有β－內(nèi)酰胺環(huán)的一大頭孢菌素兩大類。孫雷等[13]建立了動物源性食品中13生素殘留檢測的超高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC－ESI－MS/MS)方法。樣品C18分別，正離子模式多反響監(jiān)測，檢出限1ng/g，回收率79%～99%。陳錦[14]比較LCLC－ToF)ToF在周密度、檢出限以及回收率方面均不如QqQ。四環(huán)素類四環(huán)素類(Tetracyclines)是由放線菌產(chǎn)生的具有氫化并四苯環(huán)構(gòu)造的一物殘留分析時常在提取溶劑中添加螯合劑(如草酸和EDTA鹽)。劉蓉蓉等[15]建立了蜂蜜中43差向異構(gòu)體(差向四環(huán)素、差向土霉素、差向金霉素)的LC－ESI－MS/MS檢EDTA－McllvaineHLB凈化后進(jìn)展測定，在10～500μg/kg添加范圍內(nèi)線性良好，回收率64.9%～91.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于10.5%，方法定量準(zhǔn)確，重現(xiàn)性好。大環(huán)內(nèi)酯類大環(huán)內(nèi)酯類(Macrolides)是一類具有十二元、十四元或十六元內(nèi)酯環(huán)配糖氯甲烷)均可將其從樣品基質(zhì)中提取出來。Wang等[16]比較爭論了雞蛋、生鮮乳及蜂蜜中6種大環(huán)內(nèi)酯類抗生素殘留的液相色譜－三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜(LC－腈或者磷酸鹽緩沖液(pH8.0)提取，固相萃取柱凈化后進(jìn)展測定，QToF的全掃QqQ的多反響監(jiān)測模式在靈敏度和重復(fù)性方面具有更大的優(yōu)勢。郭春海等[17]建的LC－ESIMS/MSHLB1～8μg/kg，回收率81.5%～96.1%，該法回收率高，重現(xiàn)性好。氨基糖苷類氨基糖苷類(Aminoglycosides)是一類由氧橋連接氨基糖與氨基環(huán)醇而成制得的，包括鏈霉素、卡那霉素、安普霉素、妥布霉素、慶大霉素和霉素等。氨基糖苷類分子構(gòu)造中多個極性基團(tuán)的存在使得這類抗生素極性很強，在C18色氟丁酸(HFBA)或五氟丙酸(PFPA)。Zhu等[18]爭論了不同食品基質(zhì)中13種氨HLB7種氨基糖苷類抗生素在pH＜1時保存較好，而另外6種在pH8.5時保存較好，凈化時將兩種不同pH的HLB固相萃取柱串接可同時凈化這13種藥物。龔強等[19]爭論了乳制品中10種氨基糖苷類抗生素殘留的LC－ESI－MS/MS檢測方法，樣品提取液通過HLB固相萃取柱凈化后度較高。酰胺醇類酰胺醇類(Amphenicols)是指一類具有酰胺醇構(gòu)造的抗生素的總稱，包括氯國于2023年起制止在食用動物的全部用途中使用氯霉素。陳小霞等[20]建立了雞肉組織中氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素殘留的LC－ESI－MS/MS0.010μg/kg該方法通過簡潔的液液萃取過程提取凈化，具有操作簡便、測定周期短等優(yōu)點。鞏軍等爭論了乳及乳制品中氯霉素殘留的UPLC－ESI－MS/MS檢測方法，方法檢出限0.05～0.1μg/kg，回收率75.0%～94.6%。參考文獻(xiàn)[1] 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